JP4486797B2 - Extraction device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーヒー豆、茶葉またはカツオ節などの抽出装置に関し、好みの香り成分を効率よく回収することができる多機能抽出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、コーヒーの抽出方法としては、ドリップ法、サイフォン法、エスプレッソ法、ウォータードリップ法などがあり、工業的に大量に抽出する場合においても、ほぼ同様の方法が用いられている。また、コーヒーを抽出するには、従来から熱水が広く用いられている。熱水の利用により、コーヒー豆の内部に存在する炭酸ガスを追い出して、コーヒー豆の内部にまで早く熱水が浸透し、短時間のうちに有効成分を抽出できるからである。
【0003】
しかしながら、工業的規模で熱水により抽出するときは、香り成分が飛散しやすく、熱と酸素との存在により酸化が生じやすいという問題がある。すなわち、コーヒーを工業的に大量に抽出する目的で、ドリップまたはサイフォン式を応用した大型抽出機を用いる場合、家庭などで小量を抽出する場合に比べ、熱水と豆(粉砕物)が接触する時間が長く、抽出された液が高温に保持されるため、味や香りが悪くなる傾向にある。
【0004】
これに対し、ダッチコーヒーの名で知られている、冷水抽出の技術が従来よりあり、冷水抽出では香り成分の変質はほとんど問題にならない。しかしながら、冷水が豆内部に浸透するのに時間がかかり、効率的な抽出ができないため、工業的な抽出法としては必ずしも望ましい方法ではない。このように消費者のニーズに応え、入れたてのコーヒーにより近づけるため、コーヒー豆の香り成分を飛散させずに抽出し、しかもそれを工業的に大量に生産する方法が切望されている。
【0005】
一方、ここ数年、ドリンク市場の拡大はめざましく、嗜好の多様化を反映して、コーヒーのみならず、緑茶、ウーロン茶、麦茶などのお茶ドリンクにおいても多彩な商品が登場している。紅茶の抽出方式としては、紅茶の豊かな風味をとらえるために、熱水によるドリップ式抽出などが行なわれており、また、緑茶、ウーロン茶、麦茶などの抽出方式としては、香ばしい香りと味を引き出すために、熱水による浸漬式抽出などが行なわれている。しかしながら、紅茶、緑茶、ウーロン茶、麦茶などの抽出においても、工業的規模で大量に製造する場合には、熱湯と原料粉砕物とが接触する時間が長く、また抽出された液が高温に保持されるため、味や香りにおいて改良すべき余地がある。
【0006】
また、コーヒー、緑茶、麦茶などのお茶ドリンクまたはダシ汁などの調味液中に混入している酸素は、コーヒーなどに含まれている成分を酸化させ、本来の色、味または香りなどを損なう原因となる。製品によっては、酸化防止剤を添加して酸化を防止することも可能であるが、近年、添加物の少ない食品を求めるニーズが高まっており、抽出工程において溶存酸素を取り除く態様が好ましい。溶存酸素の除去は、真空ポンプで容器内を負圧にして行なう真空脱気方式が一般的である。しかしながら、従来の真空脱気システムでは、溶存酸素の除去とともに、特に低温で蒸発する好ましい香り成分が除去されやすく、コーヒーなどの品質が低下するという問題がある。
【0007】
なお、以上本発明についての従来技術を、出願人の知得した一般的な技術情報に基いて説明したが、出願人の知得する範囲において、出願前までに先行技術文献情報として開示すべき情報を出願人は有していない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、コーヒー豆などの原料に含まれる必要な香り成分を十分に回収し、味が良く、風味の良い高品質の抽出液を工業的に大量生産できる抽出装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の抽出装置は、原料を処理液で抽出する抽出室と、抽出室内にあるフィルタと、フィルタで分離した抽出液を受ける貯留室を備え、凝縮温度を設定できる凝縮器を直列に2段または3段以上設けてなることを特徴とする。凝縮器の凝縮温度が異なる態様が好ましく、本発明の抽出装置は、コーヒー、お茶ドリンクまたは調味液の製造に好適である。
【0010】
【発明の実施の形態】
(抽出装置)
本発明の抽出装置は、凝縮温度を設定できる凝縮器を直列に2段または3段以上設けてなることを特徴とする。好みの香り成分が、複数の成分からなる混合物であっても、それぞれの香り成分の沸点に合せて、複数の凝縮器の凝縮温度を任意に設定することにより、複数の香り成分を逃がすことなく分別回収することができ、不快な香り成分を除外し、必要な香り成分のみを選別回収することも可能である。特に、本発明によれば、低温領域で凝縮する好ましい香り成分の回収が容易となる。したがって、味が良く、風味の良い高品質の抽出液を工業的に大量生産することができる。このため、コーヒーのほか、紅茶、緑茶、ウーロン茶、麦茶などのお茶ドリンクまたは昆布、カツオ節などのダシ汁に代表される調味液などの製造において、本発明の抽出装置は有効に使用することができる。
【0011】
図1に、本発明の抽出装置の典型的な例を示す。この抽出装置は、原料を処理液で抽出する抽出室101と、抽出室101内にあるフィルタ106と、フィルタ106で分離した抽出液を受ける貯留室116を備える。抽出室101には、原料タンク117、処理液タンク107、第1次凝縮器151および第2次凝縮器161が接続されている。したがって、抽出室101内に処理液を注入して、フィルタ106上に載置された原料に処理液が注がれ、原料を処理液で抽出し、抽出液は、フィルタ106で粕と分離され、貯留室116に導かれる。
【0012】
抽出中に発生する香り成分は、真空ポンプ162により吸引されて、抽出室101の上部から第1次凝縮器151および第2次凝縮器161に導かれる。図1に示す例では,2個の凝縮器が直列に設けられている。それぞれの凝縮器にはジャケットが取付けられており、ジャケットには、一定の温度に調整された冷媒を注入することができ、凝縮温度を任意に設定できる構造になっている。冷媒としては、たとえば強冷水または弱冷水などを使用することができる。図1に示す例では、凝縮して液状化した香り成分は、貯留室116に導かれ、回収される。
【0013】
直列に連結する第1次凝縮器151および第2次凝縮器161の凝縮温度が異なる態様、たとえば、香り成分が最初に通過する第1次凝縮器151の凝縮温度を高目に調整し、その後に香り成分が通過する第2次凝縮器161の凝縮温度を低目に調整する態様は、第1次凝縮器151により高沸点の香り成分を回収し、第2次凝縮器161により低沸点の香り成分を回収することができる点で好ましい。このため、従来の1段構造の凝縮器に比べて、本発明によれば必要な香り成分を分別回収することができるようになり、また、必要な香り成分だけを選別回収することができるようになる。したがって、目的とする用途に合わせて、また回収しようとする香り成分の種類に応じて、さらにはユーザーの嗜好に合わせて、凝縮器の凝縮温度などを調整して、本発明の抽出装置を有効に利用することができる。
【0014】
直列に連結する凝縮器の段数は、2段以上であれば特に制限はないが、3段以上設けることにより、狭い沸点領域に分けて、好みの香り成分を分別回収することができる。一方、香り成分の回収効率を高めるとともに設備コストを低減するなどの点から、連結する凝縮器は8段以下が好ましく、6段以下がより好ましい。また、直列に連結する凝縮器のサイズは、必ずしも同一にする必要はなく、凝縮効率の小さい低温領域で凝縮する香り成分の回収効率を高めるため、かかる凝縮器のサイズを大きくしたり、目的とする成分の回収効率を高めるように、連結する凝縮器のサイズを変更し、調整することができる。
【0015】
抽出室101内には、複数の羽根からなる豆ならし羽根105を設けるのが好ましい。また、豆ならし羽根105の上方に、回転シャワーノズルを設け、豆ならし羽根105とともに回転軸に取りつけて、処理液を回転シャワーノズルから抽出室101内に注ぐ構造にすると、抽出効率が高まる点で好ましい。原料を抽出する処理液としては、たとえば、温水または熱水を用いるのが好ましい。このため、図1に示す例では、処理液タンク107には加熱用のジャケットを設け、スチームまたは熱水などをジャケットに循環することにより、処理液として温水または熱水を使用することができる構造になっている。抽出室101の高さは、1200〜1500mm程度に設計することが可能である。また、抽出室101の直径は1550〜2200mm程度に設計することが可能である。
【0016】
本発明の抽出装置に使用する直列型の多段凝縮器は、真空脱気装置にも有効に使用することができる。コーヒー、お茶ドリンクまたはダシ汁などの色、味または香りを劣化させる溶存酸素を除去するために真空脱気装置が使用されているが、真空脱気装置は、真空ポンプで容器内を負圧にすることにより、溶存酸素とともに、特に低温で蒸発する好ましい香り成分も取り除いてしまうという問題がある。本発明の抽出装置に使用する直列型の多段凝縮器を真空脱気装置に使用することにより、溶存酸素を除去するとともに、必要な香り成分を回収することができ、また、好みの香り成分は複数種類に分けて分別回収可能となる。さらに、本発明の抽出装置に使用する直列型の多段凝縮器は、使用に際して、容器内を真空排気することにより機能を発揮するから、真空脱気装置の機能を助長する効果も奏する。
【0017】
(抽出操作)
コーヒーを抽出する場合を例にとり、抽出操作を説明する。まず、原料タンク117から、粉砕されたコーヒー豆を抽出室101内に入れる。抽出室101内に入れられたコーヒー豆はフィルタ106上に山状に載置される。つぎに、投入したコーヒー豆の高さに応じて、豆ならし羽根105を下降させる。豆ならし羽根105が所定の高さまで下降した後、豆ならし羽根105をゆるやかに数回程度回転させて、フィルタ106上に山状に載置されたコーヒー豆の高さを一定にならす。
【0018】
つぎに、第1次凝縮器151のジャケットに、好ましくは20〜30℃の弱冷水を注入し、一方、第2次凝縮器161のジャケットには、好ましくは1〜10℃の強冷水を注入する。抽出前に第1次凝縮器151および第2次凝縮器161に連結している真空ポンプ162を始動し、香り成分の回収できるように準備する。回収した香り成分は貯留室161へ送液する。
【0019】
その後、処理液タンク107から温水を抽出室101に注入する。回転シャワーノズルを使用する場合には、回転シャワーノズルを所定高さにセットする。回転シャワーノズル104を所定高さにセットするのは、抽出の際に、回転シャワーノズルにて、フィルタ106上に載置されたコーヒー豆に偏ることなく温水を降りかけるためである。つぎに、回転シャワーノズルを回転させ、回転シャワーノズルに設けられた複数の孔部から温水を噴射する。コーヒー豆の抽出工程において、抽出室101内の抽出温度は60〜150℃に設定することが好ましく、たとえば125℃に設定することができる。
【0020】
抽出室101内の圧力を高くする態様もまた好ましい。抽出室101内の圧力を大気圧よりも高くすると、フィルタ106上に載置されたコーヒー豆への温水の浸透度を上昇させることができる。また、コーヒー豆への温水の浸透度を向上させることができるから、コーヒー豆の原料に含まれる成分を十分に抽出させることが可能となる。また、抽出室101内の圧力を大気圧よりも高くすることにより、フィルタ106上に載置されたコーヒー豆への温水の浸透を短時間で達成することができる。コーヒー豆への温水の浸透を短時間で行なうことができるから、抽出を比較的短時間で行なうことができ、えぐみなどの不要な成分まで抽出されることがなくなる。コーヒー豆の抽出工程においては、抽出室101内の圧力を0.2〜0.5MPaに設定するのが好ましく、たとえば、0.32MPaに設定する。凝縮器による香り成分の回収は減圧下で行なわれるため、抽出工程を加圧下で行なうときは、抽出後に、香り成分の回収を行なうのが望ましい。
【0021】
抽出室101には、温水をさらに注入し、フィルタ106上に載置されたコーヒー豆の上面にまで温水を満たす。フィルタ106上に載置されたコーヒー豆の上面にまで温水を満たすことにより、コーヒー豆から原料に含まれる成分を十分に抽出させることができる。コーヒー豆の上面の高さにまで温水が満たされると、温水の注入を止める。コーヒー豆の上面の高さまで温水が満たされた状態を所定の時間保持することも可能であるが、あまりに長時間保持すると、コーヒー豆からえぐみ成分などの好ましくない成分が抽出されやすくなる。したがって、コーヒー豆の上面の高さにまで温水が満たされると同時に、抽出を中止し、抽出液を抽出室101から貯留室116へ排出する態様が好ましい。
【0022】
つぎに、茶葉を原料とする場合を例にとり、抽出操作を説明する。茶葉には、種々のものがあるが、本実施の形態では日本茶を例に取り挙げる。まず、原料タンク117から、茶葉を抽出室101内に入れる。抽出室101内に入れられた茶葉はフィルタ106上に山状に載置される。つぎに、投入した茶葉の高さに応じて、豆ならし羽根105を下降させる。豆ならし羽根105が所定の高さまで下降した後、豆ならし羽根105をゆるやかに数回程度回転させることにより、フィルタ106上に載置された茶葉の高さを一定にならす。
【0023】
つぎに、第1次凝縮器151のジャケットに、好ましくは20〜30℃の弱冷水を注入し、一方、第2次凝縮器161のジャケットには、好ましくは1〜10℃の強冷水を注入する。抽出前に、第1次凝縮器151および第2次凝縮器161に連結している真空ポンプ162を始動し、香り成分を回収できるようにする。回収した香り成分は貯留室116へ送液する。
【0024】
その後、処理液タンク107から温水を抽出室101に注入する。回転シャワーノズルを使用する場合には、回転シャワーノズルを所定高さにセットする。回転シャワーノズルを所定高さにセットするのは、抽出の際に、回転シャワーノズルにより、フィルタ106上に載置された茶葉に偏ることなく温水を降りかけるためであり、温水をまんべんなく降りかけることにより、茶葉からうまみ成分を十分に抽出するためである。つぎに、回転シャワーノズルを回転させ、回転シャワーノズルに設けられた複数の孔部から温水を噴射する。茶葉の抽出工程において使用する温水の温度は、40〜80℃に設定するのが好ましく、たとえば60℃に設定する。
【0025】
抽出室101内の圧力を大気圧よりも高くにする態様も好ましい。加圧することにより、フィルタ106上に載置された茶葉への温水の浸透度を上昇させることができる。また、茶葉への温水の浸透度を向上させることができるから、茶葉の原料に含まれる成分を十分に抽出させることができる。また、抽出室101内の圧力を大気圧よりも高くすることにより、フィルタ106上に載置された茶葉への温水の浸透を短時間で達成させることができる。茶葉への温水の浸透を短時間で行なうことができるから、抽出も比較的短時間で行なうことができ、渋みなどの不要な成分まで抽出されることがなくなる。このため、抽出室101内の圧力を0.1〜0.5MPaに設定するのが好ましく、たとえば、0.24MPaに設定する。凝縮器による香り成分の回収は減圧下で行なわれるため、抽出を加圧下で行なうときは、抽出後に香り成分の回収を行なう態様が好ましい。
【0026】
抽出室101には、温水をさらに注入し、フィルタ106上に載置された茶葉の上面にまで温水を満たす。フィルタ106上に載置された茶葉の上面にまで温水を満たすことにより、茶葉からうまみ成分などを十分に抽出させることができる。茶葉の上面の高さにまで温水が満たされると、温水の注入を止める。茶葉の上面の高さまで温水が満たされた状態を所定の時間保持することも可能であるが、あまりに長時間保持すると、茶葉から渋み成分などの好ましくない成分が抽出されやすい。したがって、茶葉の上面の高さにまで温水が満たされると同時に、抽出を中止し、抽出液を抽出室101から貯留室116へ排出する態様が好ましい。
【0027】
【実施例】
実施例1
ロードセルにて、粉砕されたコーヒー豆の量を測定し、200kgのコーヒー豆を使用した。処理液タンク107から抽出室101内に注ぎ込まれる湯の温度は125℃に設定し、抽出工程において、抽出室101内の温度は125℃とした。また、第1次凝縮器151のジャケットには、25℃の冷水を、流量100L/mで流し、第2次凝縮器161のジャケットには、10℃の強冷水を、流量100L/mで流し、凝縮器内の真空度は、0.020MPaとした。
【0028】
抽出に使用する湯の量は1000kgとし、給湯時間は6分間に設定した。ここで給湯時間とは、処理液タンク107から湯が抽出室101に注入される時間をいうものとする。また、実施例1における抽出は、保持時間0分で行なった。ここで保持時間とは、フィルタ106に載置してあるコーヒー豆の上面の高さまで湯が満たされた状態を保持する時間をいい、このようなホールディングにより十分に抽出を行なうことができる。また、排出時間は7分30秒であった。ここで排出時間とは、処理液タンク107から注入された湯がコーヒー豆に接触し、ホールディング時間を経過した後から抽出に用いた湯の大半が抽出液として貯留室116に排出されるときまでの時間をいうものとする。
【0029】
抽出後、凝縮器で回収した香り成分を、貯留室116に導入した。第1次凝縮器151で回収した香り成分は2kgであり、第2次凝縮器161で回収した香り成分は2kgであった。また、抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は6.0ブリックス%であった。また、得られたコーヒー抽出液は720kgであった。したがって、固形分回収率は21.6%であった。抽出条件およびテスト結果を表1に示す。
【0030】
【表1】

Figure 0004486797
【0031】
実施例2
抽出工程において、抽出室101内の温度を110℃とし、保持時間10分とした以外は、実施例1と同様にしてコーヒーを抽出した。抽出後、凝縮器で回収した香り成分を、貯留室116に導入した。第1次凝縮器151で回収した香り成分は2kgであり、第2次凝縮器161で回収した香り成分は2kgであった。また、抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は6.5ブリックス%であった。また、得られたコーヒー抽出液は750kgであった。したがって、固形分回収率は24.3%であった。抽出条件およびテスト結果を表1に示す。
【0032】
比較例1
第1次凝縮器151のジャケットには、25℃の冷水を、流量100L/mで流したが、第2次凝縮器161のジャケットには冷媒を流さなかった以外は、実施例1と同様にしてコーヒーを抽出した。抽出後、凝縮器で香り成分を、貯留室116に導入した。第1次凝縮器151で回収した香り成分は2kgであった。また、抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は5.9ブリックス%であった。また、得られたコーヒー抽出液は710kgであった。したがって、固形分回収率は20.9%であった。抽出条件およびテスト結果を表1に示す。
【0033】
上述した実施例1と、実施例2と、比較例1のそれぞれのコーヒーについて、訓練された官能テスター10人による、味覚および風味についての官能試験を行なった。官能試験の結果、実施例1および実施例2のコーヒーの方が、比較例1のコーヒー方よりもおいしいと感じたテスターは8名であった。その理由は、香りが豊かである、味がまろやかである、飲みやすくすっきりとした後味である、ほど良い苦みがある、こくがあるのにすっきりしている、であった。
【0034】
実施例3
ロードセルにて、緑茶の茶葉の量を測定し、60kgの茶葉を抽出した。処理液タンク107から抽出室101内に注ぎ込まれる湯の温度は60℃に設定し、抽出室101内の温度は60℃とした。抽出に使用する湯の量は1500kgとした。また、第1次凝縮器151のジャケットには、25℃の冷水を、流量100L/mで注入し、第2次凝縮器161のジャケットには10℃の冷水を、流量100L/mで注入し、凝縮器内の真空度は、0.020MPaとした。
【0035】
また、給湯時間は6分間、保持時間0分、排出時間は7分30秒であった。抽出後、凝縮器で回収した香り成分を、貯留室116に導入した。第1次凝縮器151で回収した香り成分は2kgであり、第2次凝縮器161で回収した香り成分は2kgであった。また、抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は1.4ブリックス%であった。また、得られた抽出液は1200kgであった。したがって、固形分回収率は28.0%であった。抽出条件およびテスト結果を表2に示す。
【0036】
【表2】
Figure 0004486797
【0037】
比較例2
第1次凝縮器151のジャケットには、25℃の冷水を、流量100L/mで注入したが、第2次凝縮器161のジャケットには冷媒を注入しなかった以外は、実施例3と同様にして茶葉を抽出した。抽出後、凝縮器で回収した香り成分を、貯留室116に導入した。第1次凝縮器151で回収した香り成分は2kgであった。また、抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は1.3ブリックス%であった。また、得られた抽出液は1180kgであった。したがって、固形分回収率は25.6%であった。抽出条件およびテスト結果を表2に示す。
【0038】
上述した実施例3と比較例2の緑茶抽出液のそれぞれについて、訓練された官能テスター10人により、味覚および風味の官能試験を行なった。官能試験の結果、実施例3の方がおいしいと感じたテスターは7名であった。その理由は、風味が豊かである、味がまろやかである、香りがいい、渋みが少なく、すっきりとした味である、であった。
【0039】
実施例4
粉砕されたカツオ節8kgを原料とし、処理液タンク107から抽出室101内に注ぎ込まれる湯の温度は100℃に設定し、抽出室101内の温度は96℃とした。また、第1次凝縮器151のジャケットには、25℃の冷水を、流量25L/mで注入し、第2次凝縮器161のジャケットには、10℃の強冷水を、流量25L/mで注入し、凝縮器内の真空度は、0.020MPaとした。
【0040】
抽出に使用する湯の量は56kgとし、給湯時間は6分間、保持時間10分間、また、排出時間は6分間に設定した。抽出後、凝縮器で回収した香り成分を、貯留室116に導入した。第1次凝縮器151で回収した香り成分は0.5kgであり、第2次凝縮器161で回収した香り成分は0.5kgであった。また、抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は2.3ブリックス%であった。また、得られた抽出液は52kgであった。したがって、固形分回収率は15.0%であった。抽出条件およびテスト結果を表3に示す。
【0041】
【表3】
Figure 0004486797
【0042】
比較例3
第1次凝縮器151のジャケットには、25℃の冷水を、流量25L/mで注入したが、第2次凝縮器161のジャケットには冷媒を注入しなかった以外は、実施例4と同様にしてカツオ節を抽出した。抽出後、凝縮器で回収した香り成分を、貯留室116に導入した。第1次凝縮器151で回収した香り成分は0.5kgであった。また、抽出液をブリックス計で測定することにより濃度を求めた。濃度は2.2ブリックス%であった。また、得られた抽出液は51.5kgであった。したがって、固形分回収率は14.2%であった。抽出条件およびテスト結果を表3に示す。
【0043】
上述した実施例4と比較例3の抽出液のそれぞれについて、訓練された官能テスター10人により、味覚および風味の官能試験を行なった。官能試験の結果、実施例4の方がおいしいと感じたテスターは7名であった。その理由は、風味が豊かである、味がまろやかである、香りがいい、嫌味みがなく、すっきりとしたうまみ味がある、であった。
【0044】
なお、今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、コーヒー豆などの原料に含まれる必要な香り成分を十分に回収し、味が良く、風味の良い高品質の抽出液を工業的に大量生産できる抽出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の抽出装置の典型的な例を示す図である。
【符号の説明】
101 抽出室、105 豆ならし羽根、106 フィルタ、107 処理液タンク、116 貯留室、117 原料タンク、151,161 凝縮器、162 真空ポンプ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an extraction device for coffee beans, tea leaves, bonito, etc., and relates to a multi-function extraction device that can efficiently recover a favorite scent component.
[0002]
[Prior art]
Generally, coffee extraction methods include a drip method, a siphon method, an espresso method, a water drip method, and the like, and substantially the same method is used even when industrially extracting a large amount. In addition, hot water has been widely used for extracting coffee. This is because by using hot water, carbon dioxide gas present inside the coffee beans is expelled, the hot water penetrates quickly into the coffee beans, and an active ingredient can be extracted within a short time.
[0003]
However, when extracting with hot water on an industrial scale, there is a problem that fragrance components are likely to be scattered and oxidation is likely to occur due to the presence of heat and oxygen. In other words, when using a large extractor that applies a drip or siphon method for the purpose of extracting a large amount of coffee industrially, hot water and beans (ground product) are in contact with each other compared to extracting a small amount at home. It takes a long time and the extracted liquid is kept at a high temperature, so the taste and aroma tend to deteriorate.
[0004]
On the other hand, there has been a cold water extraction technique known by the name of Dutch coffee, and in the cold water extraction, alteration of the scent component is hardly a problem. However, it takes time for cold water to penetrate into the beans, and efficient extraction cannot be performed. Therefore, this method is not always desirable as an industrial extraction method. Thus, in order to meet the needs of consumers and bring them closer to fresh coffee, a method for extracting the scent components of coffee beans without splashing them and producing them industrially in large quantities is desired.
[0005]
On the other hand, in the last few years, the drink market has been expanding dramatically, reflecting the diversification of tastes, and various products have appeared not only for coffee but also for tea drinks such as green tea, oolong tea and barley tea. To extract the rich flavor of black tea, extraction methods such as drip extraction with hot water have been used to extract black tea. In addition, extraction methods such as green tea, oolong tea and barley tea bring out a fragrant aroma and taste. Therefore, immersion extraction with hot water is performed. However, in the extraction of black tea, green tea, oolong tea, barley tea, etc., when manufacturing in large quantities on an industrial scale, the time for which hot water and raw material pulverized material are in contact with each other is long, and the extracted liquid is kept at a high temperature. Therefore, there is room for improvement in taste and aroma.
[0006]
In addition, oxygen mixed in tea drinks such as coffee, green tea, barley tea or seasoning liquids such as dashi juice oxidizes the components contained in coffee, etc., causing damage to the original color, taste or aroma It becomes. Depending on the product, it is possible to add an antioxidant to prevent oxidation. However, in recent years, there has been a growing demand for foods with less additives, and an embodiment in which dissolved oxygen is removed in the extraction step is preferable. The removal of dissolved oxygen is generally performed by a vacuum deaeration method in which the inside of the container is set to a negative pressure with a vacuum pump. However, in the conventional vacuum degassing system, there is a problem that, with the removal of dissolved oxygen, a preferred scent component that evaporates at a low temperature is easily removed, and the quality of coffee or the like deteriorates.
[0007]
Although the prior art regarding the present invention has been described based on general technical information obtained by the applicant, information to be disclosed as prior art document information before filing within the scope of the applicant's knowledge. The applicant does not have
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an extraction apparatus capable of industrially mass-producing a high-quality extract having a good taste and a good taste by sufficiently collecting necessary fragrance components contained in raw materials such as coffee beans. is there.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The extraction apparatus of the present invention includes an extraction chamber for extracting a raw material with a processing liquid, a filter in the extraction chamber, and a storage chamber for receiving the extraction liquid separated by the filter, and two stages of condensers in series that can set the condensation temperature. Or it is characterized by providing three or more steps. The aspect from which the condensation temperature of a condenser differs is preferable, and the extraction apparatus of this invention is suitable for manufacture of coffee, a tea drink, or a seasoning liquid.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Extraction device)
The extraction device of the present invention is characterized in that two or more stages of condensers capable of setting the condensation temperature are provided in series. Even if the favorite scent component is a mixture consisting of multiple components, by setting the condensing temperature of multiple condensers arbitrarily according to the boiling point of each scent component, multiple scent components will not escape It is possible to collect and collect separately, and it is also possible to exclude unpleasant scent components and selectively collect only necessary scent components. In particular, according to the present invention, it is easy to recover a preferred scent component that condenses in a low temperature region. Therefore, it is possible to industrially mass-produce a high-quality extract having a good taste and a good flavor. For this reason, in addition to coffee, tea extract, such as black tea, green tea, oolong tea, barley tea or seasoning liquid represented by dashi juice such as kelp, bonito, etc., the extraction device of the present invention can be used effectively. .
[0011]
FIG. 1 shows a typical example of the extraction apparatus of the present invention. This extraction apparatus includes an extraction chamber 101 that extracts a raw material with a processing liquid, a filter 106 in the extraction chamber 101, and a storage chamber 116 that receives the extraction liquid separated by the filter 106. A raw material tank 117, a processing liquid tank 107, a primary condenser 151, and a secondary condenser 161 are connected to the extraction chamber 101. Therefore, the processing liquid is injected into the extraction chamber 101, the processing liquid is poured into the raw material placed on the filter 106, the raw material is extracted with the processing liquid, and the extracting liquid is separated from the soot by the filter 106. , Guided to the storage chamber 116.
[0012]
The scent component generated during the extraction is sucked by the vacuum pump 162 and guided from the upper part of the extraction chamber 101 to the primary condenser 151 and the secondary condenser 161. In the example shown in FIG. 1, two condensers are provided in series. Each condenser is provided with a jacket, and a refrigerant adjusted to a constant temperature can be injected into the jacket so that the condensation temperature can be arbitrarily set. As the refrigerant, for example, strong cold water or weak cold water can be used. In the example shown in FIG. 1, the scent component condensed and liquefied is guided to the storage chamber 116 and collected.
[0013]
A mode in which the condensation temperatures of the primary condenser 151 and the secondary condenser 161 connected in series are different, for example, the condensation temperature of the primary condenser 151 through which the scent component first passes is adjusted to a high level, and then A mode in which the condensation temperature of the secondary condenser 161 through which the scent component passes is adjusted to a low level is that the scent component having a high boiling point is recovered by the primary condenser 151 and the low boiling point is recovered by the secondary condenser 161. It is preferable at the point which can collect | recover fragrance components. For this reason, compared with the conventional one-stage structure condenser, according to the present invention, it becomes possible to separate and collect the necessary scent components, and to select and collect only the necessary scent components. become. Therefore, the extraction device of the present invention is effective by adjusting the condensation temperature of the condenser according to the intended use, according to the type of scent component to be collected, and further according to the user's preference. Can be used.
[0014]
The number of stages of the condensers connected in series is not particularly limited as long as it is two or more, but by providing three or more stages, it is possible to divide and collect a favorite scent component by dividing it into a narrow boiling point region. On the other hand, the number of connected condensers is preferably 8 or less, and more preferably 6 or less from the viewpoint of increasing the recovery efficiency of the scent component and reducing the equipment cost. In addition, the size of the condensers connected in series is not necessarily the same, and in order to increase the recovery efficiency of the scent components condensed in the low temperature region where the condensation efficiency is small, the size of the condenser is increased, The size of the condenser to be connected can be changed and adjusted so as to increase the recovery efficiency of the components to be recovered.
[0015]
In the extraction chamber 101, it is preferable to provide a bean smoothing blade 105 composed of a plurality of blades. Further, when a rotary shower nozzle is provided above the bean leveling blade 105 and attached to the rotary shaft together with the bean leveling blade 105, the processing liquid is poured from the rotary shower nozzle into the extraction chamber 101, thereby increasing the extraction efficiency. This is preferable. For example, warm water or hot water is preferably used as the treatment liquid for extracting the raw material. For this reason, in the example shown in FIG. 1, the treatment liquid tank 107 is provided with a heating jacket, and by circulating steam or hot water to the jacket, it is possible to use warm water or hot water as the treatment liquid. It has become. The height of the extraction chamber 101 can be designed to be about 1200 to 1500 mm. The diameter of the extraction chamber 101 can be designed to be about 1550 to 2200 mm.
[0016]
The series type multistage condenser used in the extraction apparatus of the present invention can be effectively used in a vacuum deaeration apparatus. Vacuum deaerators are used to remove dissolved oxygen that degrades the color, taste, or aroma of coffee, tea drinks, or dashi juice. By doing so, there exists a problem that the preferable fragrance component which evaporates especially at low temperature will be removed with dissolved oxygen. By using the in-line multistage condenser used in the extraction apparatus of the present invention in a vacuum degassing apparatus, it is possible to remove dissolved oxygen and collect necessary fragrance components. Separated collection into multiple types is possible. Furthermore, since the in-series multistage condenser used in the extraction apparatus of the present invention exerts its function by evacuating the inside of the container in use, it also has the effect of promoting the function of the vacuum deaerator.
[0017]
(Extraction operation)
Taking the case of extracting coffee as an example, the extraction operation will be described. First, ground coffee beans are put into the extraction chamber 101 from the raw material tank 117. The coffee beans placed in the extraction chamber 101 are placed in a mountain shape on the filter 106. Next, the bean smoothing blade 105 is lowered according to the height of the input coffee beans. After the bean leveling blade 105 is lowered to a predetermined height, the bean leveling blade 105 is gently rotated several times to make the height of the coffee beans placed on the filter 106 in a mountain shape constant.
[0018]
Next, a weak cold water of preferably 20 to 30 ° C. is injected into the jacket of the primary condenser 151, while a strong cold water of preferably 1 to 10 ° C. is injected into the jacket of the secondary condenser 161. To do. Before extraction, the vacuum pump 162 connected to the primary condenser 151 and the secondary condenser 161 is started to prepare for recovery of the scent component. The recovered scent component is sent to the storage chamber 161.
[0019]
Thereafter, hot water is injected into the extraction chamber 101 from the treatment liquid tank 107. When the rotary shower nozzle is used, the rotary shower nozzle is set to a predetermined height. The reason why the rotary shower nozzle 104 is set to a predetermined height is that, during the extraction, hot water is poured by the rotary shower nozzle without being biased to the coffee beans placed on the filter 106. Next, the rotary shower nozzle is rotated, and hot water is jetted from a plurality of holes provided in the rotary shower nozzle. In the coffee bean extraction process, the extraction temperature in the extraction chamber 101 is preferably set to 60 to 150 ° C, and can be set to 125 ° C, for example.
[0020]
A mode in which the pressure in the extraction chamber 101 is increased is also preferable. When the pressure in the extraction chamber 101 is made higher than the atmospheric pressure, it is possible to increase the degree of penetration of hot water into the coffee beans placed on the filter 106. Moreover, since the penetration degree of the hot water into the coffee beans can be improved, it becomes possible to sufficiently extract the components contained in the raw material of the coffee beans. Further, by making the pressure in the extraction chamber 101 higher than the atmospheric pressure, it is possible to achieve the penetration of hot water into the coffee beans placed on the filter 106 in a short time. Since the hot water can penetrate into the coffee beans in a short time, the extraction can be performed in a relatively short time, and unnecessary components such as igumi are not extracted. In the coffee bean extraction process, the pressure in the extraction chamber 101 is preferably set to 0.2 to 0.5 MPa, and is set to 0.32 MPa, for example. Since the recovery of the scent component by the condenser is performed under reduced pressure, it is desirable to recover the scent component after extraction when the extraction step is performed under pressure.
[0021]
Hot water is further injected into the extraction chamber 101 to fill the upper surface of the coffee beans placed on the filter 106 with hot water. By filling the upper surface of the coffee beans placed on the filter 106 with hot water, the components contained in the raw material can be sufficiently extracted from the coffee beans. When hot water is filled to the height of the top surface of the coffee beans, the hot water injection is stopped. Although it is possible to hold the state filled with the hot water up to the height of the upper surface of the coffee beans for a predetermined time, when the coffee beans are held for an excessively long time, undesired components such as sashimi components are easily extracted from the coffee beans. Therefore, it is preferable that the hot water is filled to the height of the upper surface of the coffee beans, and at the same time, the extraction is stopped and the extract is discharged from the extraction chamber 101 to the storage chamber 116.
[0022]
Next, taking the case of using tea leaves as an example, the extraction operation will be described. There are various types of tea leaves. In the present embodiment, Japanese tea is taken as an example. First, tea leaves are put into the extraction chamber 101 from the raw material tank 117. The tea leaves placed in the extraction chamber 101 are placed in a mountain shape on the filter 106. Next, the bean smoothing blade 105 is lowered according to the height of the input tea leaves. After the bean leveling blade 105 is lowered to a predetermined height, the bean leveling blade 105 is gently rotated several times so that the height of the tea leaves placed on the filter 106 is made constant.
[0023]
Next, a weak cold water of preferably 20 to 30 ° C. is injected into the jacket of the primary condenser 151, while a strong cold water of preferably 1 to 10 ° C. is injected into the jacket of the secondary condenser 161. To do. Prior to extraction, the vacuum pump 162 connected to the primary condenser 151 and the secondary condenser 161 is started so that the scent component can be recovered. The recovered scent component is sent to the storage chamber 116.
[0024]
Thereafter, hot water is injected into the extraction chamber 101 from the treatment liquid tank 107. When the rotary shower nozzle is used, the rotary shower nozzle is set to a predetermined height. The reason why the rotary shower nozzle is set at a predetermined height is to allow the hot shower water to fall evenly on the tea leaves placed on the filter 106 by the rotary shower nozzle during extraction. This is because the umami component is sufficiently extracted from the tea leaves. Next, the rotary shower nozzle is rotated, and hot water is jetted from a plurality of holes provided in the rotary shower nozzle. The temperature of the hot water used in the tea leaf extraction step is preferably set to 40 to 80 ° C, for example, 60 ° C.
[0025]
A mode in which the pressure in the extraction chamber 101 is higher than the atmospheric pressure is also preferable. By applying pressure, it is possible to increase the degree of penetration of hot water into the tea leaves placed on the filter 106. Moreover, since the penetration of the hot water into the tea leaves can be improved, the components contained in the tea leaf raw material can be sufficiently extracted. Moreover, by making the pressure in the extraction chamber 101 higher than the atmospheric pressure, it is possible to achieve the penetration of hot water into the tea leaves placed on the filter 106 in a short time. Since warm water can penetrate into tea leaves in a short time, extraction can also be performed in a relatively short time, and unnecessary components such as astringency are not extracted. For this reason, it is preferable to set the pressure in the extraction chamber 101 to 0.1 to 0.5 MPa, for example, to 0.24 MPa. Since collection | recovery of the fragrance component by a condenser is performed under pressure reduction, when performing extraction under pressure, the aspect which collect | recovers fragrance components after extraction is preferable.
[0026]
Hot water is further poured into the extraction chamber 101 to fill the upper surface of the tea leaves placed on the filter 106. By filling the upper surface of the tea leaves placed on the filter 106 with warm water, it is possible to sufficiently extract umami components and the like from the tea leaves. When hot water is filled to the height of the top surface of the tea leaves, the hot water injection is stopped. Although it is possible to hold the state where the hot water is filled up to the height of the upper surface of the tea leaf for a predetermined time, when the tea leaf is kept for an excessively long time, undesirable components such as astringency components are easily extracted from the tea leaf. Therefore, it is preferable that the hot water is filled to the height of the upper surface of the tea leaf, and at the same time, the extraction is stopped and the extract is discharged from the extraction chamber 101 to the storage chamber 116.
[0027]
【Example】
Example 1
The amount of ground coffee beans was measured with a load cell, and 200 kg of coffee beans were used. The temperature of hot water poured into the extraction chamber 101 from the treatment liquid tank 107 was set to 125 ° C., and the temperature in the extraction chamber 101 was set to 125 ° C. in the extraction process. In addition, cold water at 25 ° C. is flowed through the jacket of the primary condenser 151 at a flow rate of 100 L / m, and strong cold water at 10 ° C. is flowed through the jacket of the secondary condenser 161 at a flow rate of 100 L / m. The degree of vacuum in the condenser was 0.020 MPa.
[0028]
The amount of hot water used for extraction was 1000 kg, and the hot water supply time was set to 6 minutes. Here, the hot water supply time refers to a time during which hot water is injected from the processing liquid tank 107 into the extraction chamber 101. The extraction in Example 1 was performed with a holding time of 0 minutes. Here, the holding time is a time for holding hot water up to the height of the upper surface of the coffee beans placed on the filter 106, and extraction can be sufficiently performed by such holding. The discharge time was 7 minutes 30 seconds. Here, the discharge time is from when the hot water injected from the processing liquid tank 107 comes into contact with the coffee beans and after the holding time elapses until most of the hot water used for extraction is discharged as the extract into the storage chamber 116. Time.
[0029]
After extraction, the scent component recovered by the condenser was introduced into the storage chamber 116. The scent component recovered by the primary condenser 151 was 2 kg, and the scent component recovered by the secondary condenser 161 was 2 kg. The concentration was determined by measuring the extract with a Brix meter. The concentration was 6.0 Brix%. Moreover, the obtained coffee extract was 720 kg. Therefore, the solid content recovery rate was 21.6%. Table 1 shows the extraction conditions and test results.
[0030]
[Table 1]
Figure 0004486797
[0031]
Example 2
In the extraction step, coffee was extracted in the same manner as in Example 1 except that the temperature in the extraction chamber 101 was 110 ° C. and the holding time was 10 minutes. After extraction, the scent component recovered by the condenser was introduced into the storage chamber 116. The scent component recovered by the primary condenser 151 was 2 kg, and the scent component recovered by the secondary condenser 161 was 2 kg. The concentration was determined by measuring the extract with a Brix meter. The concentration was 6.5 Brix%. Moreover, the obtained coffee extract was 750 kg. Therefore, the solid content recovery rate was 24.3%. Table 1 shows the extraction conditions and test results.
[0032]
Comparative Example 1
Cold water at 25 ° C. was flowed through the jacket of the primary condenser 151 at a flow rate of 100 L / m, but the same procedure as in Example 1 was performed except that no refrigerant was flowed through the jacket of the secondary condenser 161. And extracted coffee. After extraction, the scent component was introduced into the storage chamber 116 with a condenser. The scent component recovered by the primary condenser 151 was 2 kg. The concentration was determined by measuring the extract with a Brix meter. The concentration was 5.9 Brix%. Moreover, the obtained coffee extract was 710 kg. Therefore, the solid content recovery rate was 20.9%. Table 1 shows the extraction conditions and test results.
[0033]
For the coffees of Example 1, Example 2 and Comparative Example 1 described above, sensory tests on taste and flavor were conducted by 10 trained sensory testers. As a result of the sensory test, eight testers felt that the coffee of Example 1 and Example 2 was more delicious than the coffee of Comparative Example 1. The reason was that it was rich in fragrance, mellow taste, easy to drink, clean aftertaste, good bitterness, and clean but rich.
[0034]
Example 3
The amount of green tea leaves was measured with a load cell, and 60 kg of tea leaves were extracted. The temperature of hot water poured into the extraction chamber 101 from the treatment liquid tank 107 was set to 60 ° C., and the temperature in the extraction chamber 101 was set to 60 ° C. The amount of hot water used for extraction was 1500 kg. In addition, cold water at 25 ° C. is injected into the jacket of the primary condenser 151 at a flow rate of 100 L / m, and cold water at 10 ° C. is injected into the jacket of the secondary condenser 161 at a flow rate of 100 L / m. The degree of vacuum in the condenser was 0.020 MPa.
[0035]
The hot water supply time was 6 minutes, the holding time was 0 minutes, and the discharge time was 7 minutes 30 seconds. After extraction, the scent component recovered by the condenser was introduced into the storage chamber 116. The scent component recovered by the primary condenser 151 was 2 kg, and the scent component recovered by the secondary condenser 161 was 2 kg. The concentration was determined by measuring the extract with a Brix meter. The concentration was 1.4 Brix%. Moreover, the obtained extract was 1200 kg. Therefore, the solid content recovery rate was 28.0%. The extraction conditions and test results are shown in Table 2.
[0036]
[Table 2]
Figure 0004486797
[0037]
Comparative Example 2
Cold water of 25 ° C. was injected into the jacket of the primary condenser 151 at a flow rate of 100 L / m, but the same as in Example 3 except that no refrigerant was injected into the jacket of the secondary condenser 161. Then, tea leaves were extracted. After extraction, the scent component recovered by the condenser was introduced into the storage chamber 116. The scent component recovered by the primary condenser 151 was 2 kg. The concentration was determined by measuring the extract with a Brix meter. The concentration was 1.3 Brix%. Moreover, the obtained extract was 1180 kg. Therefore, the solid content recovery rate was 25.6%. The extraction conditions and test results are shown in Table 2.
[0038]
For each of the green tea extracts of Example 3 and Comparative Example 2 described above, taste and flavor sensory tests were conducted by 10 trained sensory testers. As a result of the sensory test, seven testers felt that Example 3 was more delicious. The reason was that the flavor was rich, the taste was mellow, the aroma was good, the astringency was low, and the taste was refreshing.
[0039]
Example 4
The temperature of the hot water poured into the extraction chamber 101 from the processing liquid tank 107 was set to 100 ° C., and the temperature in the extraction chamber 101 was set to 96 ° C. Further, cold water of 25 ° C. is injected into the jacket of the primary condenser 151 at a flow rate of 25 L / m, and strong cold water of 10 ° C. is injected into the jacket of the secondary condenser 161 at a flow rate of 25 L / m. The vacuum degree in the condenser was 0.020 MPa.
[0040]
The amount of hot water used for extraction was 56 kg, the hot water supply time was set to 6 minutes, the holding time was 10 minutes, and the discharge time was set to 6 minutes. After extraction, the scent component recovered by the condenser was introduced into the storage chamber 116. The scent component recovered by the primary condenser 151 was 0.5 kg, and the scent component recovered by the secondary condenser 161 was 0.5 kg. The concentration was determined by measuring the extract with a Brix meter. The concentration was 2.3 Brix%. Moreover, the obtained extract was 52 kg. Therefore, the solid content recovery rate was 15.0%. Table 3 shows the extraction conditions and test results.
[0041]
[Table 3]
Figure 0004486797
[0042]
Comparative Example 3
Cold water of 25 ° C. was injected into the jacket of the primary condenser 151 at a flow rate of 25 L / m, but the same as in Example 4 except that no refrigerant was injected into the jacket of the secondary condenser 161. The bonito section was extracted. After extraction, the scent component recovered by the condenser was introduced into the storage chamber 116. The scent component recovered by the primary condenser 151 was 0.5 kg. The concentration was determined by measuring the extract with a Brix meter. The concentration was 2.2 Brix%. Moreover, the obtained extract was 51.5 kg. Therefore, the solid content recovery rate was 14.2%. Table 3 shows the extraction conditions and test results.
[0043]
For each of the extracts of Example 4 and Comparative Example 3 described above, taste and flavor sensory tests were conducted by 10 trained sensory testers. As a result of the sensory test, seven testers felt that Example 4 was more delicious. The reason was that the flavor was rich, the taste was mellow, the fragrance was good, there was no unpleasant taste, and there was a refreshing taste.
[0044]
It should be understood that the embodiments and examples disclosed this time are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an extraction apparatus capable of industrially mass-producing a high-quality extract having a good taste and a good taste by sufficiently collecting necessary scent components contained in raw materials such as coffee beans. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a typical example of an extraction apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
101 Extraction chamber, 105 Bean leveling blade, 106 Filter, 107 Processing liquid tank, 116 Storage chamber, 117 Raw material tank, 151, 161 Condenser, 162 Vacuum pump.

Claims (3)

原料を処理液で抽出する抽出室と、前記抽出室内にあるフィルタと、前記フィルタで分離した抽出液を受ける貯留室と、前記抽出室の上部に接続された凝縮器とを備える抽出装置において、
前記凝縮器は、抽出中に発生する気体成分を凝縮させるために凝縮温度を設定できるものであって、かつ、直列に2段または3段以上設けられていることを特徴とする抽出装置。
In an extraction apparatus comprising an extraction chamber for extracting a raw material with a processing liquid, a filter in the extraction chamber, a storage chamber for receiving the extract separated by the filter, and a condenser connected to an upper portion of the extraction chamber ,
The said condenser can set condensation temperature in order to condense the gaseous component which generate | occur | produces during extraction, Comprising: The extraction apparatus characterized by being provided in two or more stages in series.
前記凝縮器の凝縮温度が異なる請求項1に記載の抽出装置。  The extraction apparatus according to claim 1, wherein the condensers have different condensation temperatures. 前記抽出液が、コーヒー、お茶ドリンクまたは調味液である請求項1に記載の抽出装置。  The extraction apparatus according to claim 1, wherein the extraction liquid is coffee, tea drink or seasoning liquid.
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